ForschFab

Mit der Förderinitiative „Forschungscampus – öffentlich-private Partnerschaft für Innovationen“ startete das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) 2011 einen Wettbewerb, um die Errichtung von öffentlich-privaten Partnerschaften in Deutschland anzuregen und zu unterstützen. Die Besonderheit hierbei liegt darin, dass diese Partnerschaft mittel- bis langfristig an einem Ort konzentriert zum Tragen kommen soll und somit komplexe Forschungsfelder mit einem hohen Forschungsrisiko und/oder besonderen Potenzialen für Sprunginnovationen erschlossen und einer zukünftigen wirtschaftlichen Nutzung in Deutschland zugeführt werden sollen.
Für die erste Förderphase haben sich die Partner der Arena 2036 in vier Verbundprojekten zusammengefunden: Drei technische Forschungsprojekte: „Ganzheitlicher digitaler Prototyp
im Leichtbau für Großserienproduktion“, „Entwicklung, Aufbau und Demonstration einer Wandlungsfähigen (Fahrzeug-) Forschungsproduktion“, „FVK-Leichtbau durch Funktionsintegration“ sowie ein Querschnittsprojekt: „Kreativität-Kooperationsmodell-Kompetenztransfer: Khoch3“.
Der Stuttgarter Forschungscampus ARENA2036 „Active Research Environment for the Next Generation of Automobiles“ wurde als einer von zehn Gewinnern des Wettbewerbs im Jahr 2012 ausgewählt. Gegenstand seiner Forschung ist „die wandlungsfähige Produktion der Zukunft für einen funktionsintegrierten Leichtbau“.
Der Forschungsschwerpunkt dieser auf bis zu 15 Jahre angelegten Partnerschaft liegt dabei insbesondere bei den Faserverbundwerkstoffen (FVK) – von der Herstellung und Weiterverarbeitung bis hin zum Recycling – und das in großen Stückzahlen und in der konkreten Umsetzung in der Automobilproduktion. Bislang wird dieser Werkstoff überwiegend in spezialisierten Betrieben mit manueller Fertigung wie dem Flugzeugbau, eingesetzt. FVK-Strukturen sollen im Automobilbau künftig nicht nur Blechteile ersetzen, sondern für die Konstruktion multifunktionaler Bauteile genutzt werden. So werden insgesamt weniger Module benötigt, was Gewicht und zugleich Kosten einspart. In der Produktion müssen die Grundlagen für den Umgang mit dieser für die Branche neuen Werkstoffklasse geschaffen werden. Zugleich wird die weitgehend starre Linienproduktion durch eine wandlungsfähige und innovationsoffene Produktion ersetzt, welche die Fortschritte in den Leichtbautechnologien zeitnah übernehmen kann.
Mit der ARENA2036 soll die führende Rolle der Region Stuttgart im Fahrzeugbau auch über den 150-jährigen Geburtstag des Automobils im Jahr 2036 hinaus gesichert werden. Die Vision ist eine Revolution des Automobilbaus – vergleichbar mit der Einführung des Fließbandes beim Ford Modell T oder dem „Toyota Produktionssystem“. Die ARENA verknüpft die Neukonzeption des Produkts mit der grundlegenden Erneuerung der Produktionstechnik unter ökologischen und wirtschaftlichen Nachhaltigkeitsaspekten zu einem Innovationssprung für den Produktionsstandort Deutschland.

Startprojekt der ersten Hauptphase:
ForschFab: Die wandlungsfähige (Fahrzeug-)Forschungsproduktion
In der Fahrzeugproduktion der Zukunft werden Leichtbaumaterialien in den Stückzahlen einer Großserie zu neuen funktionsintegrierenden Strukturen verarbeitet. Dabei muss zugleich nachhaltig als auch wirtschaftlich produziert und ein breites Spektrum an Produktvarianten bewältigt werden. Ein mögliches Beispiel wäre das zukünftige Nebeneinander von Hybridantrieben mit Verbrennungsmotor, rein elektrischen Antrieben und Fahrzeugen mit Brennstoffzelle. Ziel ist die Entwicklung von Konzepten sowie Prozess- und Logistikmodulen für die flexible Produktion jenseits der klassischen Bandmontage. Hierzu wird im Forschungscampus eine Demonstratoranlage aufgebaut. Diese „Forschungsfabrik“ führt die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten aus den Bereichen „Konstruktion und Materialien“ und
„Simulation und digitaler Prototyp“ zusammen und erarbeitet die Grundlagen für ein radikal neues ganzheitliches Produktionskonzept.

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